Электричество

Задание №19. Качественная Задача

№2. Задание 19

ID: 00003841

В своём опыте Томпсон усовершенствовал катодно-лучевую трубку, дополнив её такими элементами, как электрические катушки и набор параллельных конденсаторных пластин. Какие из указанных элементов конструкции позволяют определить знак электрического заряда электрона? Ответ поясните.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

катодно-лучевая трубка с конденсаторными пластинами и электрическими катушками

\quad

Найти:

какие элементы позволяют определить знак заряда электрона

Решение:

Оба элемента позволяют определить знак заряда. Конденсаторные пластины создают электрическое поле. На заряженную частицу действует электрическая сила:

\vec{F}_E = q\vec{E}

Положительная частица отклоняется к отрицательной пластине, отрицательная — к положительной. По направлению отклонения пучка определяется знак заряда. Электрические катушки создают магнитное поле. На движущийся заряд действует сила Лоренца:

F_L = |q| v B \sin\alpha

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки. Для положительного заряда четыре пальца направлены вдоль

\vec{v}

, для отрицательного — против

\vec{v}

. Большой палец указывает направление

\vec{F}_L

. Частицы разных знаков отклоняются в противоположные стороны, что позволяет определить знак заряда.

Ответ

Оба элемента: и конденсаторные пластины, и катушки. В электрическом поле пластин пучок отклоняется к положительно заряженной пластине; в магнитном поле катушек направление отклонения (сила Лоренца) тоже зависит от знака заряда. По направлению отклонения пучка определяют, что заряд электрона отрицательный.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электричество» (8)